假期必刷15 细胞的能量“货币ATP-【快乐假期】2024-2025学年高一生物寒假作业必刷题

假期必刷１５　细胞的能量“货币”ATP　　　　　　　　 １．(１)ATP≠能量 ATP是一种物质,不是能量.在 ATP 的特殊的化学键中储存着能量. (２)纯净的 ATP呈白色粉末状,能够溶于水. 作为药品,ATP有提供能量和改善患者新 陈代谢状况的作用.ATP片剂可以口服, ATP注射液可以肌肉注射或静脉注射. ２．ATP和ADP的转化不是一个可逆反应 ATP与ADP的转化可表示为: ATP 酶１ 酶２􀜡􀜠􀜓 ADP＋Pi＋能量 但这不是一个可逆反应,原因是: (１)两个反应的场所不同. (２)两个反应所用的酶不同. (３)能量是不可逆的,不能重复利用(反应中的 物质是可逆的,能重复利用). ３．生物体内的能源物质及利用 (１)种类 一根本 根本能源:太阳能 一主要 主要能源物质:糖类 一直接 直接能源物质:ATP 二储备 储备能 源物质 植物:脂肪、淀粉 动物:脂肪、糖原 (２)利用 ATP在供能中处于核心地位,许多能源物 质中的能量需转移到 ATP中才能为生命 活动供能.例如,糖类和脂肪分子中的能 量虽然很多,但比较稳定,不能被细胞直接 利用.这 些 稳 定 的 化 学 能 只 有 转 化 成 ATP分子中活跃的化学能,才能被细胞直 接利用. １．临床上ATP药片可用于治疗心力衰竭、心 肌炎等.下列关于 ATP的叙述中,错误 的是 (　　) A．许多放能反应与ATP的合成相联系 B．离子进出细胞,均需要 ATP水解提供 能量 C．剧烈运动时,ATP的合成和分解速率均 有所增加 D．ATP分子水解掉两个磷酸基团后可参与 合成RNA ２．下列关于甲、乙、丙的叙述,错误的是(　　) A．甲中含有２种五碳糖、８种核苷酸 B．乙中含有腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 C．丙参与组成核酸,可存在于叶绿体内 D．人体的肌细胞同时含有甲、乙和丙 ３．视紫红质存在于细菌细胞膜上,是一种光依 赖型蛋白,在光照条件下可使带电粒子(如 H＋)离开细胞,在细胞膜内外产生电位差, 作用机制如图所示.下列有关叙述错误 的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１４􀅰 A．视紫红质运输 H＋的过程需要消耗能量 B．光照的强弱可能会影响图示细菌中ATP 的合成 C．若视紫红质功能异常,则会使图示细菌 内的pH升高 D．细菌视紫红质不仅可以运输物质,本身 也是可接收信号的受体 ４．如图是细胞中 ATP与 ADP相互转化示意 图.下列叙述错误的是 (　　) A．ATP和ADP分子、RNA分子中都含有 腺嘌呤和核糖,它们元素组成完全相同 B．人处于饥饿状态时会导致 ADP含量明 显上升 C．能量①可来自放能反应,能量②可用于 吸能反应 D．乙过程释放的磷酸基团可使某些蛋白质 磷酸化 ５．海洋的“蓝眼泪”是由于单细胞生物夜光藻 爆发导致,其体内的荧光素接受 ATP提供 的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成 氧化荧光素,会使夜晚海面上出现美丽的蓝 色荧光,宛如浩瀚夜空.下列叙述正确的是 (　　) A．夜光藻细胞中的遗传物质彻底水解的产 物是４种脱氧核苷酸 B．荧光素酶提供了激活荧光素所需的活化 能从而减少反应对ATP的需求 C．可用荧光素—荧光素酶生物发光法对生 物组织中的ATP进行定量测定 D．海面出现蓝色荧光时,夜光藻细胞内产 生ATP的速率远超过产生ADP的速率 ６．ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作 用.下列有关ATP的叙述,错误的是 (　　) A．人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红 细胞中均能合成ATP B．ATP中的“A”与 DNA、RNA中的碱基 “A”是同一物质 C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物 质、但在细胞中含量很少 D．ATP中的能量可以来源于光能、化学能, 也可以转化为光能和化学能 ７．下列关于ATP的叙述,错误的是 (　　) 　ATP 酶１ 酶２􀜩􀜨􀜑 ADP＋Pi＋能量 图１　　　　　　　　　　　图２ A．a的中文名称为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 B．由于两个相邻的磷酸基团带有负电荷而 相互排斥,使得图１中b、c很不稳定 C．对绿色植物来说,图２中反应向左进行 时,能量可来自光能 D．图２中反应向右进行时,图１中的c键断 裂并释放能量 ８．(不定项)腺苷酸激酶(AK)是生物体内普遍 存在的一种单体酶,广泛存在于微生物、植 物和动物体内,在维持细胞能量平衡中起重 要作用.AK存在于线粒体内外膜间隙可 耐１００℃高温而不失活,AK催化如下的反 应:MgATP２－ ＋ AMP２－ → MgADP－ ＋ ADP３－.下列叙述错误的是 (　　) A．AK能专一性的将ATP分子末端的磷酸 基团转移至AMP上形成ADP B．AK经胰蛋白酶处理会失活,它能直接为 ADP的合成提供能量 C．AK的热稳定性与其分子的特定空间结 构有密不可分的关系 D．AMP转化为ADP破坏了 ATP与 ADP 相互转化的能量供应机制 ９．脑缺血时,神经细胞因氧气和葡萄糖供应不 足而迅速发生不可逆的损伤或死亡.现有 治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作 用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分 迫切. (１)正常情况下,神经细胞进行有氧呼吸,写 出有氧呼吸总反应式:(以葡萄糖为底物)　 　. 在　　　　(场所)中将葡萄糖分解为丙酮 酸,丙酮酸进入线粒体彻底分解为　　　　. 前两阶段产生的[H]通过线粒体内膜上的 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２４􀅰 电子传递链将电子最终传递给 O２,该过程 释放的能量将 H＋ 泵到内外膜间隙.随后 H＋顺浓度梯度通过Ⅴ回到线粒体基质,驱 动ATP合成,过程如图１所示. 图１(复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组成电 子传递链,Ⅴ为ATP合成酶) (２)研究发现,缺血时若轻微酸化(６􀆰４≤pH ＜７)可减缓ATP下降速率,在一定程度上 起到保护神经细胞的作用.为此,科研人员 用体外培养的神经细胞开展相关研究,分组 处理及结果如图２所示. 图２ ①图２结果能为轻微酸化的保护作用提供 证据的是　　　　　　. ②药物FCCP能使 H＋ 直接跨过线粒体内 膜的磷脂双分子层回到线粒体基质,消除膜 内外的 H＋ 浓度梯度.根据加入FCCP前 后的结果推测,轻微酸化可使缺血神经元的 　　　　　　(选填“电子传递链”或“ATP 合成酶”)功能恢复正常. ③第６０min时加入抗霉素 A(复合体Ⅲ的 抑制剂)的目的是　　　　. a．证明轻微酸化可保护神经细胞 b．作为对照,检测非线粒体耗氧率 c．抑制ATP合成酶的活性 (３)基于以上研究,医生尝试在病人脑缺血 之后的一段时间内给予２０％CO２ 的吸氧治 疗(正常吸氧时添加CO２ 的浓度为５％),请 评价该治疗方案是否合理并说明理由 　 　 　. １．(２０２４􀅰全国甲卷,２)ATP可为代谢提供能 量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所 示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误 的是 (　　) A．ATP转化为 ADP可为离子的主动运输 提供能量 B．用α位３２P标记的ATP可以合成带有３２P 的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不 能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于 β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 ２．(２０２２􀅰浙江１月卷)下列关于腺苷三磷酸 分子的叙述,正确的是 (　　) A．由１个脱氧核糖、１个腺嘌呤和３个磷酸 基团组成 B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为 高能磷酸键(特殊化学键) C．在水解酶的作用下不断地合成和水解 D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 胡萝卜最好不生吃 冬季进食首推胡萝卜. 其胡萝卜素含量比白菜、菠 菜、萝卜高出３０~１００倍. 不过,胡萝卜素属于脂溶性 物质,它只有溶解在油脂中,才能在人体肝脏、肠 壁中所含的胡萝卜素酶的作用下,转变成维生素 A为人体吸收.因此,食用胡萝卜应用油炒或与 肉同炖.如果生吃胡萝卜,９０％的胡萝卜素将会 成为人体的“过客”而被排泄掉.所以胡萝卜最 好不生吃. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３４􀅰 假期必刷１５ 技能提升台　素能提升 １．B　[放能反应一般与 ATP的合成相联系,吸能反应一般与 ATP的水解相联系,A正确;离子进出细胞方式可能为主动 运输或协助扩散,如果是协助扩散,不需要消耗能量,B错 误;剧烈运动时,机体对 ATP的需求增加,而 ATP在细胞内 的含量很少,就需要 ATP与 ADP在细胞内不停地转化,保 证细胞对于 ATP的大量需求,ATP的合成和分解速率均有 所增加,C正确;ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌 呤核糖核苷酸,为 RNA的组成单位之一,D正确.] ２．B　[分析甲可知,甲中包含 DNA 和 RNA,所以含脱氧核糖 和核糖２种五碳糖,８种(４种脱氧核苷酸和４种核糖核苷 酸)核苷酸,A 正确;ATP 中含有腺嘌呤核糖核苷酸,B 错 误;叶绿体和线粒体中含DNA和RNA,丙参与组成核酸,可 存在于 叶 绿 体 内,C 正 确;甲 表 示 DNA 和 RNA,乙 表 示 ATP,丙表示碱基为腺嘌呤的核苷酸,人体的肌细胞同时含 有甲、乙和丙,D正确.] ３．C　[依题意,视紫红质是一种光依赖型蛋白,据图可知,它 可起转运蛋白作用转运 H＋ ,且转运 H＋ 的过程消耗吸收的 光能,A 正确;据图可知,光照强弱影响视紫红质运输 H＋ , 影响膜两侧 H＋ 的浓度差,进而影响 H＋ 进入细胞,H＋ 进入 细胞为顺浓度梯度,H＋ 顺浓度梯度产生的势能可以直接用 于 ATP的合成,因此,光照的强弱可能会影响图示细菌中 ATP的合成,B正确;若视紫红质功能异常,H＋ 往细胞外运 输受阻,细胞内 H＋ 增多,细菌内的pH 降低,C错误;据图可 知,细菌视紫红质是一种光依赖型蛋白质,极为擅长捕捉光 线,从而使 H＋ 离开细胞,说明细菌视紫红质不仅可以运输 物质,本身也是可接收信号的受体,D正确.] ４．B　[ATP和 ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖,两者元素组 成均为 C、H、O、N、P,元素组成完全相同,A 正确;ATP和 ADP之间可以快速的相互转换,因此人处于饥饿状态时不 会导致 ADP含量明显上升,而是基本稳定,B错误;ATP的 形成需要消耗能量①,可来自于糖类等有机物氧化分解这一 放能反应,ATP水解释放能量②可用于生物体的多项吸能 反应,比如蛋白质的合成等,C 正确;主动运输需要消耗能 量,乙过程即 ATP水解释放的磷酸基团可用于载体蛋白磷 酸化,D正确.] ５．C　[夜光藻是细胞结构的生物,遗传物质是DNA,其彻底水 解后可产生４种碱基、１种磷酸和１种五碳糖共６种,A 错 误;酶可以降低化学反应所需的活化能而不能为反应供能, B错误;荧光素的激活需要 ATP水解释放的能量,因此可利 用荧光素—荧光素酶生物发光法通过测定光能的大小,对生 物组织中的 ATP进行定量测定,C正确;生物体内 ATP和 ADP的相互转化处于动态平衡,D错误.] ６．B　[ATP是生命活动的直接能源物质,人体成熟的红细胞、 蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成 ATP,A 正确;ATP中 的“A”是指腺苷;DNA、RNA 中的碱基“A”是指腺嘌呤,不 是同一物质,B错误;ATP是生物体生命活动的直接供能物 质,但在细胞内含量很少,C正确;植物进行光合作用,将光 能转化为 ATP中的化学能,呼吸作用将有机物中的化学能 转化为 ATP中的能量;萤火虫发光是 ATP中的能量转化为 光能,ATP中的能量可以用于氨基酸脱水缩合形成蛋白质, 这是 ATP中的能量转化为化学能;故 ATP中的能量可以来 源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能,D正确.] ７．A　[构成 ATP的糖为核糖,因此a的名称为腺嘌呤核糖核 苷酸,A 错误;图１代表 ATP,两个相邻的磷酸基团带有负 电荷而相互排斥,使得图１b、c很不稳定,b、c为特殊的化学 键,B正 确;对 于 绿 色 植 物 来 说,图 ２ 中 反 应 向 左 进 行 时, ATP合成所需能量可来自光合作用,C正确;图２中反应向 右进行时,ATP水解,图１中c键断裂并释放能量,D正确.] ８．BD　 [酶 具 有 专 一 性,据 反 应 式 “MgATP２－ ＋AMP２－ → MgADP－ ＋ADP３－ ”可知,AK能专一性的将 ATP分子末端 的磷酸基团转移至 AMP上形成 ADP,A 正确;AK 是一种 酶,其作用是催化,不能为反应提供能量,B错误;据信息可 知,AK可以耐１００℃高温而不失活,其化学本质为蛋白质, 蛋白质的特性与其空间结构密不可分,C正确;据题干信息 可知 AK在维持细胞能量平衡中起重要作用,故 AK 催化 AMP转化为 ADP的过程没有破坏 ATP与 ADP相互转化 的能量供应机制,D错误.] ９．解析:(１)有氧呼吸过程中,以葡萄糖为底物时有氧呼吸的总 反应式为:C６H１２O６＋６H２O＋６O２ 酶 　 →６CO２＋１２H２O＋能 量.葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒 体彻底分解为 CO２ 和 H２O. (２)①甲组 和 乙 组 是 正 常 培 养,丙 组 模 拟 缺 血 但 是 pH 为 ７􀆰４,没有轻微酸化,所以丁组模拟缺血且pH 为６􀆰５轻微酸 化培养,丁组可以为轻微酸化的保护作用提供证据.②H＋ 顺浓度梯 度 通 过 Ⅴ(ATP 合 成 酶)回 到 线 粒 体 基 质,驱 动 ATP合成;药物FCCP能使 H＋ 直接跨过线粒体内膜的磷脂 双分子层回到线粒体基质,消除膜内外的 H＋ 浓度梯度,则 不能合成 ATP,加入 FCCP时甲乙丁三组耗氧速率迅速增 加,丙组耗氧量增加缓慢,说明轻微酸化可使缺血神经元的 ATP合成 酶 功 能 恢 复 正 常,可 为 细 胞 提 供 足 够 的 能 量. ③加入抗霉素 A四组的耗氧量都变为０,说明了均是线粒体 消耗的氧,排除了非线粒体耗氧率,作为对照,b正确. (３)２０％CO２ 可以适当降低pH,使血浆轻微酸化,从而保证 合成 ATP的速度,为脑组织细胞提供足够的能量.所以医 生尝试在病人脑缺血之后的一段时间内给予２０％CO２ 的吸 氧治疗是合理的. 答案:(１)C６H１２O６＋６H２O＋６O２ 酶 　 →６CO２＋１２H２O＋能量 　细胞质基质　CO２ 和 H２O (２)①丁　②ATP合成酶　③b (３)合理,２０％CO２ 可以适当降低pH,使血浆轻微酸化,从 而保证合成 ATP的速度,为脑组织细胞提供足够的能量 高考冲浪 １．C　[ATP为直接能源物质,γ位磷酸 基 团 脱 离 ATP 形 成 ADP的过程释放能量,可为离子主 动 运 输 提 供 能 量,A 正 确;ATP分子水解两个高能磷酸键后,得到 RNA 的基本单 位之一－腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位３２P标记的 ATP可以 合成带有３２P 的 RNA,B 正 确;ATP 可 在 细 胞 核 中 发 挥 作 用,如为rRNA 合成提供能量,故β和γ位磷酸基团之间的 高能磷酸键能在细胞核中断裂,C错误;光合作用光反应,可 将光能转化为活跃的化学能储存于 ATP的高能磷酸键中, 故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基 团之间的高能磷酸键,D正确.] ２．D　[一分子腺苷三磷酸(ATP)由１个核糖、１个腺嘌呤和３ 个磷酸基团组成,A错误;ATP分子中与磷酸基团相连接的 化学键有１个普通磷酸键和２个高能磷酸键(特殊化学键), B错误;水解酶只参与 ATP的水解,C错误.] 假期必刷１６ 技能提升台　素能提升 １．C　[酶的作用条件温和,需要适宜的温度和pH 等条件,酵 母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液的作用是保护酶分子空 间结构和提供酶促反应适宜的 pH,A 正确;酵母菌无氧呼 吸产生乙醇,为探究乙醇发酵各组应在严格的无氧的条件下 进行,B正确;乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离 子辅助,实验②中有乙醇产生,说明酵母菌中也有起辅助作 用的小分子和离子,C错误;为验证上述无细胞的酵母汁可 以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分 子和离子辅助”的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖 溶液＋酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡 萄糖溶液＋a溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括 相关酶)＋b溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此 组预期结果为有乙醇生成,D正确.] ２．D　[主动运输是低浓度向高浓度运输,需要能量的供给,由 图可知,当氧气浓度小于a点时,随着 O２ 浓度的增加,根细 胞对 NO－３ 的吸收速率也增加,说明根细胞吸收 NO－３ 需要 消耗细胞代谢产生的能量,A正确;图中a点以后,随着氧浓 度的增加,作物乙吸收 NO－３ 不再增加,此时限制作物乙吸 收 NO－３ 的主要因素是是载体蛋白的数量,不再是 O２ 浓度, B正确;中耕松土有利于增加土壤中的含氧量,促进根细胞 的有氧呼吸,有利于作物甲和作物乙对 NO－３ 的吸收,C 正 确;相同氧浓度条件下,作物甲吸收 NO－３ 的速率高于作物 乙,说明作物甲根细胞膜上的 NO－３ 载体数量可能比作物乙 多,D错误.] ３．A　[在 O２ 浓度为c时,酒精生成量为０,此时只有有氧呼 吸,有氧呼吸过程中吸收的 O２ 与释放 CO２ 摩尔数相等,A 错误;在 O２ 浓度为a时,酒精的生成量为n,可判断无氧呼 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９７􀅰